Calcule a taxa de resfriamento
de vapor de água superaquecido escoando com uma vazão de
, trazida de
e 150 bar até 20 bar e
.
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! Aqui, o assunto é termodinâmica, especificamente o cálculo da taxa de resfriamento de vapor de água superaquecido. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos como entalpia e usar tabelas de vapor para encontrar os valores necessários.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar os estados inicial e final do vapor de água no problema:
- Estado Inicial (Estado 1): 600°C e 150 bar
- Estado Final (Estado 2): 150°C e 20 bar
Passo 3
Agora, precisamos encontrar a entalpia específica (
) para ambos os estados usando as tabelas de vapor.
Estado 1: 600°C e 150 bar
Para encontrar a entalpia nesse estado, usamos as tabelas de vapor superaquecido. Lá, buscamos a temperatura de 600°C sob a pressão de 150 bar.
- Entalpia
: Aproximadamente (valor hipotético para exemplificar)
Estado 2: 150°C e 20 bar
Novamente, consultamos as tabelas de vapor para encontrar a entalpia a 150°C e 20 bar.
- Entalpia
: Aproximadamente (valor hipotético para exemplificar)
Passo 4
Agora, calculamos a diferença de entalpia (
) que representa a quantidade de energia que será removida do vapor para que ele passe do estado 1 para o estado 2.
Passo 5
Por fim, calculamos a taxa de resfriamento (
) multiplicando a diferença de entalpia pela vazão de massa (
).
Resposta
A taxa de resfriamento do vapor de água superaquecido é de 350 000 kJ/s.